Projekt »Gas-Effizienz« – Schnelle Messtechnik zur effizienten Nutzung regenerativ erzeugter Gase

Bestimmung der Zusammensetzung von Gasgemischen

Die Zusammensetzung regenerativ erzeugter Gase von Biogas- oder Power-to-Gas-Anlagen schwankt stark. Für die Einspeisung ins Gasnetz oder zur Verwendung in Blockheizkraftwerken (BHKW) und Thermoprozessanlagen ist die Zusammensetzung des Gasgemisches von Bedeutung, denn damit einher gehen Schwankungen der Brenngasqualität. Durch Kenntnis der Gaszusammensetzung sind eine effizientere Einspeisung von aufbereitetem Biogas in das Gasnetz und eine verbesserte Nutzung von BHKWs möglich. Auch die Emissionen klimaschädlicher und toxischer Gase wie Methan und Formaldehyd durch BHKWs lassen sich so vermindern.

Projektfinanzierung

Das Projekt »Gas-Effizienz« wird durch das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg und durch das EFRE-Programm Baden Württemberg 2014 bis 2020 mit dem Leitmotiv »Innovation und Energiewende« gefördert.

Projektpartner

  • RMA Mess-und Regeltechnik GmbH & Co. KG, Rheinau
  • badenova AG & Co. KG, Freiburg
  • HTCO GmbH, Freiburg
  • Klotter Elektrotechnik GmbH, Rheinau-Freistett
  • LogiDataTech GmbH & Co. KG (ehemals J. Dittrich Elektronic GmbH & Co. KG), Baden-Baden

Abschluss 2019

Das Projekt »Gas-Effizienz« wurde Ende 2019 erfolgreich abgeschlossen. Zusammen mit den obigen Industriepartnern konnte insbesondere die Erweiterung des Messsystems auf die Wasserstoffbestimmung in Erdgas für Power-to-Gas-Anwendungen demonstriert werden. Mit der bnNetze und dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme konnte ein Messsystem an einer Wasserstoff-Einspeisestelle in das Erdgasnetz der bnNetze installiert und mittlerweile über ein Jahr lang betrieben werden. Das System liefert dabei neben einer hochgenauen Bestimmung der Zusammensetzung des Erdgases zusätzlich die Konzentration des eingespeisten Wasserstoffs, und das bei sehr hoher zeitlicher Auflösung mit Reaktionszeiten bis in den Sekunden-Bereich.

 

Spektrometer und Wärmeleitfähigkeitssensor zur Wasserstoff-Messung an einer Erdgasleitung
© Holger Kock/Fraunhofer IPM
Das Spektrometer für die Infrarot-aktiven Bestandteile des Erdgases und der Wärmeleitfähigkeitssensor zur Wasserstoffmessung sind an einem Erdgas-Bypass des Fraunhofer ISE installiert. Das Messgerät befindet sich in einem explosionsgeschützten Koffergehäuse mit Kühlrippen (im Bild rechts unten).